CN103698340B - 一种水下构筑物的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下构筑物的检测装置，具有框架，框架的内室内安装有第一密封舱、第二密封舱，第一密封舱固定在框架内室的前部，第二密封舱固定在框架内室的后部，前部框架的两个角各安装有背向推进器，后部框架的两个角各安装有背向推进器，框架下左横梁、下右横梁的中部各安装有动力推进器，前部框架的上横梁的中部安装前摄像头，第一短连接支架上安装中部摄像头，中部摄像头的前下方安装两个并排的清刷机构。本发明采用双密封舱设置，可以实现电子器件干扰的隔离，同时可以通过调整第一密封舱、第二密封舱的位置调整整个检测装置的浮心以及重心。中部摄像头将建筑物表面的裂纹等缺陷显示出来，便于更好的拍摄大坝表面。

Description

一种水下构筑物的检测装置

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，尤其是一种水下构筑物的检测装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，“十二五”时期更是水利事业跨越式发展的重大机遇，在江河湖海水资源的开发和利用中，对能够在湖泊、河道、近海等浅水环境穿行作业的小型水下机器人的需求不断增加。因此，需要水下构筑物的检测装置在进行水下构筑物如水坝，大堤、闸门、桥梁等表面的清刷后，将建筑物表面的裂纹等缺陷显示出来。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种水下构筑物的检测装置，便于清刷水下构筑物如水坝，大堤、闸门、桥梁等表面并将建筑物表面的裂纹等缺陷显示出来。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水下构筑物的检测装置，具有框架，所述框架具有前部框架、后部框架，所述前部框架与后部框架之间由上左横梁、上右横梁、下左横梁、下右横梁连接，所述框架具有内室，所述框架的内室内安装有第一密封舱、第二密封舱，所述第一密封舱固定在框架内室的前部，所述第二密封舱固定在框架内室的后部，所述前部框架的两个角各安装有背向推进器，所述后部框架的两个角各安装有背向推进器，所述框架的下左横梁、下右横梁的中部各安装有动力推进器，所述前部框架的上横梁的中部安装前摄像头，所述上左横梁、上右横梁之间连接有第一长连接支架、第二长连接支架，第一长连接支架、第二长连接支架之间连接有第一短连接支架，所述第一短连接支架上安装中部摄像头，所述中部摄像头的前下方安装两个并排的清刷机构。

进一步地，所述第一长连接支架与前部框架的上横梁之间连接两根第二短连接支架，所述第一密封舱固定在第二短连接支架上。

进一步地，所述第二长连接支架与后部框架的上横梁之间连接两根第三短连接支架，所述第二密封舱固定在第三短连接支架上。

进一步地，所述前部框架的下横梁的中部安装有刀具机构，所述刀具机构包括刀具电机以及安装在刀具电机的转轴端部的软绳。

进一步地，清刷机构包括清刷电机、弹性联轴器、花键轴套、花键轴、弹簧、万向节、刷子、阶梯轴，所述弹性联轴器与清刷电机的输出轴连接，所述花键轴与弹性联轴器通过花键轴套连接，万向节与花键轴连接，弹簧套在花键轴与万向节上，刷子安装在万向节底部并由阶梯轴抵住。

进一步地，所述检测装置具有姿态传感器，所述姿态传感器安装在第二密封舱内。

本发明的有益效果是：本发明采用双密封舱设置，双密封舱可以实现电子器件干扰的隔离，同时可以通过调整第一密封舱、第二密封舱的位置调整整个检测装置的浮心以及重心。

本发明的检测装置的前摄像头用于观测整个检测装置的前进方向，刀具装置的软绳可以剪掉较长的水草，防止水草缠绕，便于刷子清刷。清刷机构的刷子将构筑物表面的淤泥、青苔等清刷干净，清刷机构采用刷子可伸缩结构能更好的清刷凹凸不平的地面。两个动力推进器推动框架整体移动，背向推进器将框架附着在构筑物表面，并提供一定的压力，便于清刷坝面。中部摄像头能及时探测清刷后的构筑物表面是否具有裂缝等损坏，清刷后的构筑物表面的视频信息传输至岸上计算机，工作人员可以清楚的看到构筑物的表面情况。第一短连接支架上安装中部摄像头，中部摄像头的前下方安装两个并排的清刷机构，便于更好的拍摄大坝表面。本发明便于清刷水下构筑物如水坝，大堤、闸门、等表面并将建筑物表面的裂纹等缺陷显示出来。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中刀具机构的结构示意图；

图3是本发明中清刷机构的结构示意图；

其中：1、框架，11、前部框架，22、后部框架，31、上左横梁，32、上右横梁，33、下左横梁，34、下右横梁，41、第一密封舱，42、第二密封舱，5、背向推进器，6、动力推进器，71、前摄像头，72、中部摄像头，81、第一长连接支架，82、第二长连接支架，83、第一短连接支架，84、第二短连接支架，85、第三短连接支架，9、清刷机构，91、清刷电机，92、弹性联轴器，93、花键轴套，94、花键轴，95、弹簧，96、万向节，97、刷子，10、刀具机构，101、刀具电机，102、软绳。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种水下构筑物的检测装置，具有框架1，框架1具有前部框架11、后部框架22，前部框架11与后部框架22之间由上左横梁31、上右横梁32、下左横梁33、下右横梁34连接。

框架1具有内室，框架1的内室内安装有第一密封舱41、第二密封舱42，第一密封舱41固定在框架1内室的前部，第二密封舱42固定在框架内室的后部。

前部框架11的两个角各安装有背向推进器5，后部框架22的两个角各安装有背向推进器5，框架1的下左横梁33、下右横梁34的中部各安装有动力推进器6，前部框架11的上横梁的中部安装前摄像头71，上左横梁31、上右横梁32之间连接有第一长连接支架81、第二长连接支架82，第一长连接支架81、第二长连接支架82之间连接有第一短连接支架83，第一短连接支架83上安装中部摄像头72，中部摄像头72的前下方安装两个并排的清刷机构9。

第一长连接支架81与前部框架11的上横梁之间连接两根第二短连接支架84，第一密封舱41固定在第二短连接支架84上。

第二长连接支架82与后部框架22的上横梁之间连接两根第三短连接支架85，第二密封舱42固定在第三短连接支架85上。

前部框架11的下横梁的中部安装有刀具机构10，如图2所示，刀具机构10包括刀具电机101以及安装在刀具电机101的转轴端部的软绳102。

如图3所示，清刷机构9包括清刷电机91、弹性联轴器92、花键轴套93、花键轴94、弹簧95、万向节96、刷子97、阶梯轴，弹性联轴器92与清刷电机91的输出轴连接，花键轴94与弹性联轴器92通过花键轴套93连接，万向节96与花键轴94连接，弹簧95套在花键轴94与万向节96上，刷子97安装在万向节96底部并由阶梯轴抵住。

检测装置具有姿态传感器，姿态传感器安装在第二密封舱42内。

框架1底角安装万向轮，万向轮与构筑物表面接触，便于整个检测装置的陆上的拖运，以及能够有效减小与水下建筑物表面接触摩擦力。通过动力推进器6实现整个检测装置的任意方向运动。清刷机构9清理附着在构筑物表面的青苔等杂物。

本发明采用双密封舱设置，双密封舱可以实现电子器件干扰的隔离，同时可以通过调整第一密封舱41、第二密封舱42的位置调整整个检测装置的浮心以及重心。四个万向轮便于整个装置的陆上的拖运，增大轮子的尺寸增加框架的下框架与地面的距离，便于清刷装置的安装，同时可以减小框架上下面的距离更有利于整个装置的平衡，便于装置沿垂直大坝表面运动。

第一密封舱41内安装的控制器用于控制前部框架11安装的两个背向推进器，以及控制框架的下左横梁33、下右横梁34的中部各安装的动力推进器6，控制刀具电机101以及两个清刷机构9的清刷电机91。

第二密封舱42内安装的控制器用于控制后部框架22安装的两个背向推进器，用于给前摄像头71、中部摄像头72供电以及与前摄像头71、中部摄像头72视频信号传输连接。

本发明的检测装置的前摄像头71用于观测整个检测装置的前进方向，刀具机构10的软绳102可以剪掉较长的水草，便于刷子97清刷。清刷机构9的刷子97将构筑物表面的淤泥、青苔等清刷干净，清刷机构9采用刷子97可伸缩结构能更好的清刷凹凸不平的地面。两个动力推进器6推动框架1整体移动，背向推进器5将框架1附着在构筑物表面，提供一定的压力，有利于刷子的清刷，中部摄像头72探测清刷后的构筑物表面是否具有裂缝等损坏，当清刷后的构筑物表面的视频信息传输至第二密封舱42安装的控制器。第一短连接支架83上安装中部摄像头72，中部摄像头72的前下方安装两个并排的清刷机构9，便于更好的拍摄大坝表面。

本发明的双密封舱能够减小电子元件的相互干扰，保证各控制器的稳定。并且可以方便的调节检测装置的浮心和重心，便于检测装置的平衡，并能增加检测装置的浮力，减少浮块。姿态传感器可以实现检测装置的姿态检测，有利于检测装置在水下的运动。

检测装置在前后运动时，利用第一密封舱41、第二密封舱42的圆柱侧面受力，有效减小助力，开放式的框架结构能提高安装精度同时有效减小检测装置整体重量。

第一密封舱41的控制器、第二密封舱42的控制器分别控制不同的背向推进器，其中一个密封舱的控制器供电出现问题后，另一个密封舱的控制器能继续供电救起整个检测装置。

本发明能够将两个清刷机构9近距离放置，保证清刷干净，避免出现中间没有刷到的情况，双密封舱设计能够减小框架高度，有利于整个装置的平衡，并且不会遮挡中部摄像头72发出的光，有利于拍摄并能减小框架的长度，提高整个装置的灵敏度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种水下构筑物的检测装置，具有框架(1)，其特征在于：所述框架(1)具有前部框架(11)、后部框架(22)，所述前部框架(11)与后部框架(22)之间由上左横梁(31)、上右横梁(32)、下左横梁(33)、下右横梁(34)连接，所述框架(1)具有内室，所述框架(1)的内室内安装有第一密封舱(41)、第二密封舱(42)，所述第一密封舱(41)固定在框架(1)内室的前部，所述第二密封舱(42)固定在框架(1)内室的后部，所述前部框架(11)的两个角各安装有背向推进器(5)，所述后部框架(22)的两个角各安装有背向推进器(5)，所述框架的下左横梁(33)、下右横梁(34)的中部各安装有动力推进器(6)，所述前部框架(11)的上横梁的中部安装前摄像头(71)，所述上左横梁(31)、上右横梁(32)之间连接有第一长连接支架(81)、第二长连接支架(82)，第一长连接支架(81)、第二长连接支架(82)之间连接有第一短连接支架(83)，所述第一短连接支架(83)上安装中部摄像头(72)，所述中部摄像头(72)的前下方安装两个并排的清刷机构(9)；

所述的清刷机构(9)包括清刷电机(91)、弹性联轴器(92)、花键轴套(93)、花键轴(94)、弹簧(95)、万向节(96)、刷子(97)、阶梯轴，所述弹性联轴器(92)与清刷电机(91)的输出轴连接，所述花键轴(94)与弹性联轴器(92)通过花键轴套(93)连接，万向节(96)与花键轴(94)连接，弹簧(95)套在花键轴(94)与万向节(96)上，刷子(97)安装在万向节(96)底部并由阶梯轴抵住。

2.根据权利要求1所述的一种水下构筑物的检测装置，其特征在于：所述第一长连接支架(81)与前部框架(11)的上横梁之间连接两根第二短连接支架(84)，所述第一密封舱(41)固定在第二短连接支架(84)上。

3.根据权利要求1所述的一种水下构筑物的检测装置，其特征在于：所述第二长连接支架(82)与后部框架(22)的上横梁之间连接两根第三短连接支架(85)，所述第二密封舱(42)固定在第三短连接支架(85)上。

4.根据权利要求1所述的一种水下构筑物的检测装置，其特征在于：所述前部框架(11)的下横梁的中部安装有刀具机构(10)，所述刀具机构(10)包括刀具电机(101)以及安装在刀具电机(101)的转轴端部的软绳(102)。

5.根据权利要求1所述的一种水下构筑物的检测装置，其特征在于：所述检测装置具有姿态传感器，所述姿态传感器安装在第二密封舱(42)内。